CN103807496A - 用于调节液压体积流量的调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节液压体积流量的调节阀（10），其具备：带有阀入口（22）和阀出口（24）的阀体（20），带有内密封面（32）的、能在阀体（20）中沿着运动轴线（B）运动的套筒（30），以及带有外密封面（42）调节构件（40），该外密封面与内密封面（32）构造出用于密封套筒（30）的套筒开口（34）的密封座，其中，调节构件（40）在密封座方向上由弹簧装置（50）施加弹簧力，其中，调节构件（40）在弹簧力方向上由套筒开口（34）凸出并且构造为在套筒（30）沿着运动轴线（B）运动时止挡在阀体（20）的内壁（26）上。

Description

用于调节液压体积流量的调节阀

技术领域

本发明涉及一种用于调节液压体积流量的调节阀、一种具有至少一个调节阀的用于门的闭门器、以及一种用来调节液压体积流量的方法。

背景技术

用于调节液压体积流量的调节阀是通常公知的。这种调节阀特别是使用在闭门器中，以便鉴于力的施加对关闭运动产生阻尼。阻尼特性通过调节阀调整。在此，在公知的调节阀中通常设置一个作为针阀的构造，当针阀沿着运动轴线平移地运动时该构造提供环形间隙。根据环形间隙的大小，鉴于流动横截面提供较大的或较小的流体通路。流动横截面越小，阻尼特性的所属的阻尼就越强。

公知的调节阀的缺点是，这些调节阀只提供调节功能。此外对于这种调节功能，需要相对昂贵的制造过程，因为在包含调节构件的阀体和该调解构件之间必须构造有密封座。这要求高的生产技术上的花费。公知的调节阀的另外的缺点是，鉴于过压情况可能承受损害，特别是遭受误调节，也就是说对调整过的阻尼特性的不期望的调整。相应地，在公知的调节阀中必须设置止回阀来获得保护以免遭受这种自动的误调节，这种止回阀限定了允许的最大压力。对于这种额外的止回阀必需额外的结构空间和额外的材料，由此提高了带有调节阀和这种止回阀的闭门器的整体体积和成本。

发明内容

本发明的任务是，至少部分地消除以上所描述的缺点。本发明的任务特别是，提出一种调节阀、一种闭门器以及一种方法，它们以成本低廉并且容易的方式降低调节阀或闭门器的结构空间和复杂性。

以上任务通过带有权利要求1的特征的调节阀、带有权利要求11的特征的闭门器以及带有权利要求12的特征的方法解决。本发明的其他特征和细节由从属权利要求、说明书和附图获得。在此，适用这样的特征和细节，这些特征和细节与根据本发明的调节阀相联系进行了描述，当然也与根据本发明的方法和根据本发明的闭门器相联系进行了描述，并且总是反之亦然，从而关于本公开对于本发明各个方面始终可以相互参考。

根据本发明的调节阀用于调节液压体积流量。这种调节阀具备带有阀入口和阀出口的阀体。此外，能在阀体中沿着运动轴线运动的套筒设置有内密封面。调节构件通过外密封面与所提及的内密封面构造出用于密封套筒的套筒开口的密封座。在此，调节构件向密封座方向由弹簧装置施加弹簧力。根据本发明的调节阀的特征在于，调节构件在弹簧力方向上由套筒开口凸出。调节构件构造为在套筒沿着运动轴线运动时止挡在阀体的内壁上。

因此，根据本发明的调节阀在布置唯一阀的情况下具有两种基本功能。因此基本上以公知的方式提供止回阀。止回阀通过调节构件和套筒的组合构造成，调节构件和套筒共同形成了密封座。可以通过弹簧装置在密封座方向上向调节构件施加弹簧力。逆着这个弹簧力，密封座可以被解除，其方式是发生调节构件相对套筒的平移的相对运动。换句话说，当调节构件被压进套筒中并且弹簧力因此被提高时，调节构件在外密封面和内密封面的接触方面脱开。这种止回功能可以例如关于所期望的最大压力调整，其方式是定义弹簧装置的预张紧。

然而借助于根据本发明的调节阀，以上所描述的过压功能还额外地配有调节功能。这通过套筒相对于阀体的平移运动实现。也就是说对于两种不同的功能，两种相对运动是不同的。在止回功能方面，相对运动在调节构件和套筒之间以平移方式发生。对于调节，相对运动主要在套筒和阀体之间发生。如在以下将要阐述的那样，通过这种调节运动，额外地在调节构件和套筒之间产生相对运动。

为了在根据本发明的调节阀中施行调节，套筒沿着运动轴线相对于阀体运动。这种运动向着阀体的内壁方向，调节构件止挡在该内壁上。这种止挡发生在如下时间点，在这个时间点时套筒本身是与内壁还是有间距的。这由以下所述获得，即，在关闭状态中，也就是说在构造成的密封座中，调节构件由套筒开口凸出出来。在套筒与调节构件一起向着阀体的配属的内壁运动时，相应地首先是调节构件止挡在内壁上。在该接触之后，套筒相对于阀体的继续运动不再导致调节构件的继续运动。更确切地说调节构件保持在原地和原位置，从而由现在起进行套筒相对于阀体以及相对于调节构件的相对运动。该第二相对运动产生已经描述过的环形间隙，据此，在外密封面和内密封面之间的密封座脱开。取决于调节构件在该调节过程之后还凸出于套筒开口多少，调整环形间隙的大小。换句话说，通过作为在套筒和阀体之间的相对运动所走过的路径，可以鉴于所给出的几何构形预先确定环形间隙。这实现了环形间隙的特别精确的调整，并且因此实现了关于液压体积流量调节的特别细微的调校。在每种情况下，特别地即使在密封座的部分打开的位置中（在这种位置中虽然存在环形间隙，但是调节构件还继续凸出于套筒开口）也总是能给出已经描述的止回功能。因此当然，在出现的过压情况下调节构件还可以进一步缩入，据此弹簧力进一步提高并且环形间隙增大。弹簧装置还沿着运动轴线预先给出用于调节构件的弹簧行程。

在根据本发明的调节阀中，阀体的内壁可以匹配于所描述的、以调节构件进行的止挡。特别地，可以实现这种调节壁的提高，以便还可以进一步提高在现有的密封座和完全打开之间的差异，并且因此还可以进一步提高环形间隙的几何大小。

在本发明的意义上，密封座是通过两个相接触的面的密封。在现有的情况下，内密封面和外密封面相接触，这两个密封面优选构造为呈环形环绕的。对此，内密封面和外密封面优选具有相近的、特别是相同的几何延伸，从而在装配时，在调节构件和套筒之间自动形成所描述的密封座。

要指出的是，弹簧装置对调节构件施加弹簧力的方向不是强制性地精确地作用到密封座上，而是当然可以与密封座成角度地布置。也不必强制性地使弹簧的方向与能运动的套筒的运动轴线相关联。原则上，弹簧力在密封座上直接地或者间接地产生密封力。

特别地，套筒是带有开口的、基本上柱体形的，其向上和向下取向。套筒开口如其在以上所阐述的那样，在此是指向向下的并且还可称为调节入口或流体入口的开口。当然，套筒具有至少一个另外的开口，特别是调节出口或流体出口，通过其，在打开的调节阀的情况下经由环形间隙输送的液压流体可以再次由套筒流出。这种调节出口优选与阀出口相关联，从而提供随后描述的流体通路。液压流体可以通过阀入口进入到调节阀中，特别是阀体中。通过调节构件和在内密封面和外密封面之间的密封座或环形间隙，液压流体可以流过调节构件。在此，液压流体经由套筒开口穿过。通过另一开口，特别是调节出口，液压流体再次由套筒流出并且在此接着流过阀出口，以便离开调节阀。

根据本发明的调节阀的弹簧装置可以构造为例如弹簧元件、特别是为螺旋弹簧。此外，弹簧装置设计为承受大约120bar的过压。优选地期望在大约80bar的过压下开启。可以使用例如玻璃、钢、陶瓷或类似材料作为用于调节构件的材料。用于所描述的套筒的材料优选为锌压铸件或黄铜，以便优化摩擦和耐久性。阀在关闭状态和打开状态之间的行程，也就是说在调节构件和套筒之间的相对最大的相对运动优选为在约1.5mm的范围中的值。

根据本发明的调节阀可以如下改进，即，套筒上的内密封面和/或调节构件上的外密封面环绕式地构造。环绕式的构造可以在施加弹簧力的情况下实现特别容易并且自动地产生密封座。优选地，可以由此产生环形密封部分，其在打开的情况下通过环形间隙替代。除此之外，因为特别是可以使用切削的车削方法，所以这种环绕式的构造使制作变得容易。因为通过在调节构件和套筒之间平移的相对运动可以在计算上良好地预测所取得的环状间隙，所以还可以设置良好的可调性。这可以实现调节阀的阻尼特性的良好的可调性。

此外有利的是，在根据本发明的调节阀中内密封面和/或外密封面至少区段式地旋转对称地构造。旋转对称的构造还进一步有助于可制造性。在此特别地设置球座，其中，调节构件基本上球状地或半球状地构造。其他的表面，特别是弯曲的表面，在本发明的意义中对于密封座也是可以考虑的。另外的示例为锥形座，其例如与针状构造的调节构件相关联。当然，在本发明的意义上还可以考虑其他的调节构件，例如碟状的调节构件。

另外有利的是，在根据本发明的调节阀中，调节构件构造为止挡在阀体的内壁上的接触部位上。在此，接触部位与阀入口相间隔地布置。由此确保通过止挡不对经由阀入口的流体流发生影响，或者仅发生微小的影响。特别地，与阀体内壁上的阀入口的汇入区域发生这种关联。完全的遮盖是要避免的，因为否则调节构件关于环状间隙的开启等同于阀入口的关闭。这种间隔特别是通过套筒和调节构件的运动轴线相对于阀入口在口区域的入口轴线的平行偏移来实现。

同样有利的是，在本发明的范畴中在调节阀中，套筒具备带有内密封面的套筒头，该套筒安装在套筒承载件中。在此，弹簧装置特别是相对于套筒承载件支撑。那么在这种实施方式中套筒是多件式构造的。在套筒承载件中还可以设置流体通道，其用于已经描述了的调节出口。在这种实施方式中套筒开口再次用作调节入口。由此提供拓宽的流体通路。在分为两个构件的情况下，可制作性对于套筒而言还被进一步地改善。特别地，可以在密封座的制造方面，也就是说在外密封面和内密封面之间的关联方面，以更容易的方式获得期望的公差精确度。两个构件的彼此装配例如通过把套筒头拧入或者精确配合的装入或压入到套筒承载件中实现。在此，优选同时调整弹簧装置的弹簧预张紧。

另外在本发明的意义中有利的是，在调节阀中弹簧装置构造为使得弹簧力在它的数值方面是可调的。这种调整可以例如通过螺纹旋拧进行，从而可以调整弹簧装置的几何延伸。由此可以实现弹簧的预张紧，以便调整所定义的开启力。以这种方式可以实现，根据使用情况调整不同的过压预定值，以便可以定义用于过压功能的开启的最大过压。

此外有利的是，在根据本发明的弹簧装置中构造为对调节构件沿着运动轴线施加弹簧力。也就是说，施加方向和运动轴线彼此相关联并且特别是相对彼此同轴地对齐。这减少了结构空间，因为不必再考虑各个构件之间的角度换算

特别地，通过弹簧力施加方向和运动轴线的同轴性提供了最小化了的结构空间。因此可以为过压功能和调节功能这两个基本功能提供最小化的结构空间，从而在所属的闭门器中的安装情况下同样需要最小化的结构空间。

同样优选的是，在根据本发明的调节阀中布置有至少一个密封件，以便使套筒相对阀体密封。在此，特别是使用例如O形环形状的标准密封件。密封件可以与各个构件一起运动或者固定地布置在阀体中。在此，通过所描述的相对运动也会引起：由于各个密封件的挤压而提高密封力。在此密封优选相对于阀的周边实现，从而防止阀以不期望的方式误调节。

当在根据本发明的调节阀中，在套筒和阀体之间布置有螺纹连接部时，是可以获得其他的优点的。通过这种螺纹连接部，由于套筒的旋转产生套筒沿着运动轴线的运动。特别地，使用细螺纹作为螺纹连接，以便可以尽可能地细微地调校沿着运动轴线的路径。这可以实现特别细微的调整，因为环形间隙的大小以及同时产生的对于液压流体的流动横截面直接与套筒的平移运动路径有关。螺纹连接优选构造为自锁的，从而在设置的调节间隙中实现了，无自动的误调整。然而当然，通过锁紧螺母、开口销固定、保险环或者类似的构件也可以进行对调整过的调节状况的保险设置。

此外具有优势的是，在根据本发明的调节阀中，装入式衬套被安装到阀体中，该装入式衬套至少区段式地容纳套筒。这也用于根据本发明的调节阀的更容易的装配。此外，已经存在的调节阀还可以通过相应匹配的作为适配器的装入式衬套来加装根据本发明的功能性。已经描述的螺纹作为用于调整调节可能性的螺纹连接部可以例如构造在这种装入式衬套和所描述的套筒之间。在多件式的套筒的情况下特别是这样。

本发明的主题同样为一种用于门的闭门器，该闭门器具有至少一个根据本发明的调节阀，用来调节对至少部分门运动的阻尼。相应地，根据本发明的闭门器产生与本发明详尽地相关于根据本发明的调节阀所阐述的那样的同样的优点。

本发明的另外的主题是用来调节液压体积流量的方法，其包括以下步骤：

-沿着运动轴线在阀体中运动带有与调节构件的外密封面构造出密封座的内密封面的套筒；

-调节构件止挡在阀体的内壁上；

-通过所述套筒的运动，在弹簧装置作用于调节构件的弹簧力提高的情况下，在外密封面和内密封面之间产生通过间隙。

根据本发明的方法特别是在使用根据本发明的调节阀的情况下施行。相应地，这种方法产生与参照根据本发明的调节阀所详尽地阐述的那样的同样的优点。

附图说明

参考附图进一步地阐述本发明。在此处使用的概念“左”“右”“上”以及“下”涉及附图的带有正常可读的附图标记的定向。在附图中示意性地：

图1示出了根据本发明的调节阀的实施方式的剖视图；

图2示出了带有完全打开的调节构件的附图1的实施方式；

图3示出了根据本发明的调节阀在完全关闭的位置中的另一实施方式；并且

图4示出了图3的实施方式的分解图。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的调节阀10的第一实施例。在图1中这种调节阀10处于完全关闭的状态，而图2示出了完全打开的状态。

这种调节阀10配备有罐状的和基本上柱形设计的阀体20。在这种阀体20的内部空间中容纳有套筒30，其在这种实施方式中是两部分地构造的。因此，通过装配套筒承载件38和套筒头36来提供这种套筒30。弹簧装置50支撑在调节构件40与套筒30的套筒承载件38之间。因此实现了以在图1中向下的弹簧力来加载调节构件40。在调节构件40和套筒30之间构造出密封座，其通过调节构件40的外密封面42和套筒30的内密封面32的接触来提供。通过这种密封座，指向向下的套筒开口34借助于调节构件40被密封。加载的弹簧力在此产生必要的密封力。

如可以进一步辨识的那样，在套筒承载件38中，在调节构件40上方设置有另一个作为调节出口的流体通路，其与阀体20的阀出口24联通。液压流体可以通过阀体20的阀入口22进入到调节阀10中。

此外设置有O形环形状的密封件60，以便确保流体通路在所期望的方向上，特别是在调节构件40旁经过地，穿过调节阀10。此外，在图1和图2的实施方式中可以辨识出装入式衬套80，其由上方装入到阀体20中并且封闭阀体的内部空间。通过构造在套筒30和装入式衬套80之间的、特别是构造在套筒承载件38和装入式衬套80之间的螺纹装置70，可以通过套筒30的旋转实现套筒30沿着运动轴线B的平移运动。

以下应当简短地阐述调节的过程。如在1所示出，由完全关闭的调节阀10开始，可以通过在套筒30和装入式衬套80之间的相对旋转借助于螺纹装置70产生套筒30的相对于阀体20沿着运动轴线B的平移运动。这种相对运动导致调节构件40止挡在阀体20的内壁26的接触部位44上。图1示出了这种止挡情况。如果现在通过套筒30的旋转为套筒30产生向下沿着运动轴线B的进一步的平移运动，那么外密封面42由内密封面32脱开，据此解除密封座。代替密封座，在外密封面42和内密封面32之间形成了环形间隙，其允许流体流流过。特别是要在流动横截面方面留意环形间隙的大小，因为较大的横截面允许液压流体较大的体积流量通过。这种平移运动最大可以直至套筒30止挡在阀体20所属的内壁26上地进行。在图2中示出了这种完全打开的位置。然而这种相对运动还可以在之前的时间点就已经被终止，从而提供更小的流动横截面并且因此提供改变了的阻尼特性。

过压功能既在调节阀10的完全关闭的位置中给出，也在调节阀10完全打开的位置中给出。在这些位置之间的所有情况下，也可以实现调节构件40向上的足够的活动余地，也就是说抵抗通过弹簧装置50产生的预张紧的足够的活动余地。因此在图1中，在超过预先定义的过压阈值的高压的情况下可以使调节构件40相对弹簧装置50向上压并且打开环形间隙。在图2中同样的情况也可以实现，从而在超过最高定义的过压阈值的、增加的压力的情况下，弹簧装置50还可以进一步压缩并且环形间隙增大。

图3示出了调节阀10的根据本发明的另一实施方式，其基本上具有与图1和图2的实施方式同样的构件。然而在这种实施方式中放弃了装入式衬套80。这进一步减少了这种调节阀10的复杂性。

图4示出了图3的实施方式的示意性局部分解图。在此可以良好地辨识出，环绕的环形间隙设置在套筒30的调节出口处，从而在套筒30和阀体20之间的相对旋转也允许已经描述的流体通路与阀出口24相关联。

实施方式的上述阐述仅仅在示例的范畴下描述了本发明。当然，只要是技术上有意义地，实施方式的各个特征可以自由地彼此组合，而不脱离本发明的范畴。

附图标记列表

10   调节阀

20   阀体

22   阀入口

24   阀出口

26   内壁

30   套筒

32   内密封面

34   套筒开口

36   套筒头

38   套筒承载件

40   调节构件

42   外密封面

44   接触部位

50   弹簧装置

60   密封件

70   螺纹装置

80   装入式衬套

90   通过间隙

B    运动轴线

Claims (13)

1.一种用于调节液压体积流量的调节阀（10），所述调节阀具备：带有阀入口（22）和阀出口（24）的阀体（20），带有内密封面（32）的、能在所述阀体（20）中沿着运动轴线（B）运动的套筒（30），以及带有外密封面（42）的调节构件（40），所述外密封面与所述内密封面（32）构造出用于密封所述套筒（30）的套筒开口（34）的密封座，其中，所述调节构件（40）在所述密封座方向上由弹簧装置（50）施加弹簧力，其特征在于，所述调节构件（40）在弹簧力方向上由所述套筒开口（34）凸出并构造为在所述套筒（30）沿着所述运动轴线（B）运动时止挡在所述阀体（20）的内壁（26）上。

2.根据权利要求1所述的调节阀（10），其特征在于，所述套筒（30）上的内密封面（32）和/或所述调节构件（40）上的外密封面（42）环绕式地构造。

3.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，所述内密封面（32）和/或所述外密封面（42）至少区段式地旋转对称地构造。

4.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，所述调节构件（40）构造为止挡在所述阀体（20）的内壁（26）上的接触部位（44）上，其中，所述接触部位（44）与所述阀入口（22）相间隔地布置。

5.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，所述套筒（30）具备带有所述内密封面（32）的套筒头（36），所述套筒头安装到套筒承载件（38）中，其中，所述弹簧装置（50）特别地相对于所述套筒承载件（38）支撑。

6.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，所述弹簧装置（50）构造为使得弹簧力能在其数值方面调整。

7.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，所述弹簧装置（50）构造为对所述调节构件（40）沿着所述运动轴线（B）施加弹簧力。

8.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，布置有至少一个密封件（60），以便使所述套筒（30）相对所述阀体（20）密封。

9.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，在所述套筒（30）和所述阀体（20）之间布置有螺纹连接部（70），经过所述螺纹连接部，通过所述套筒（30）的旋转产生所述套筒（30）沿着所述运动轴线（B）的运动。

10.根据以上权利要求中任意一项所述的调节阀（10），其特征在于，装入式衬套（80）安装到所述阀体（20）中，所述装入式衬套至少区段式地容纳所述套筒（30）。

11.一种用于门的闭门器，所述闭门器具有至少一个带有权利要求1至10中任意一项所述的特征的、用来调节至少部分门运动的阻尼的调节阀（10）。

12.一种用来调节液压体积流量的方法，所述方法具有以下步骤：

-沿着运动轴线（B）在阀体（20）中运动带有与调节构件（40）的外密封面（42）构造出密封座的内密封面（32）的套筒（30）；

-所述调节构件（40）止挡在所述阀体（20）的内壁（26）上；

-通过所述套筒（30）的运动，在弹簧装置（50）作用于所述调节构件（40）的弹簧力提高的情况下，在所述外密封面（42）和所述内密封面（32）之间产生通过间隙（90）。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，使用带有权利要求1至10中任意一项的特征的调节阀（10）。

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